第三单元《5 摩擦力的比较》教学设计-2026-2027学年教科版（新教材）小学科学五年级上册

这是一份教科版（2024）五年级上册（2024）5. 摩擦力的比较教案，共8页。教案主要包含了学情分析，教材分析，核心素养教学目标，教学重难点，教学过程，课堂小结等内容，欢迎下载使用。
五年级学生在日常生活中能够直观感知摩擦现象，比如鞋底防滑、物体拖动费力、车轮滚动顺畅等，具备一定的生活感性认知，但尚未形成科学的摩擦力概念。在前期《运动和力》单元学习中，学生已经认识了拉力、重力等基础力的形式，掌握了弹簧测力计的基本使用方法，具备基础的定量实验探究能力，能够独立完成简单的数据测量与记录。从认知特点来看，该阶段学生好奇心强，乐于动手对比实验，但逻辑思维仍以具象思维为主，普遍存在“能感知现象、不会分析原理”的问题。多数学生无法区分滑动摩擦与滚动摩擦，不清楚摩擦力大小的影响因素，在实验探究中容易忽略控制变量的实验原则，存在变量混淆、数据记录随意、结论主观臆断等问题。同时，学生小组实验分工、操作规范性参差不齐，数据分析、归纳总结的高阶能力有待提升，适合通过对比实验、师生探究、图表分析的方式逐步搭建科学认知，贴合新课标探究式学习要求。
二、教材分析
《摩擦力的比较》是2026新教科版五年级上册第三单元《运动和力》的核心探究课时，承接前期力的测量、小车运动规律等内容，是单元从“认知运动”到“探究受力”的关键过渡课程。新教材严格对标新课标核心素养，摒弃传统单一的知识点灌输，以“现象感知—概念建构—对比探究—规律总结—生活应用”为完整课堂主线，突出科学探究的逻辑性与实践性。教材课文内容分为四大核心板块：第一板块通过生活场景图和文字描述，呈现物体滑动、滚动的摩擦现象，引出摩擦力的科学定义；第二板块明确本节课核心探究任务，对比滑动摩擦与滚动摩擦的大小差异；第三板块给出标准化对比实验方案、实验变量控制要求、数据记录表格，规范学生实验操作；第四板块结合实验结论，梳理摩擦力大小规律，链接生活中的摩擦应用与优化方法。本课是单元重难点课程，既是对力的测量技能的巩固，也是学生掌握控制变量实验方法、区分不同摩擦类型、建立运动与受力关联的核心载体，为后续《制作“月球小车”》的工程实践、技术优化奠定重要的理论与实验基础。
三、核心素养教学目标
（一）科学观念
通过教材文本学习与实验感知，明确摩擦力是阻碍物体运动的力，掌握滑动摩擦和滚动摩擦两种基本类型；精准理解教材核心规律：相同条件下，滚动摩擦力远小于滑动摩擦力；知晓接触面粗糙程度、运动方式是影响摩擦力大小的核心因素，建立“运动方式决定摩擦力大小”的科学认知。
（二）科学探究
严格依据教材实验流程，规范使用弹簧测力计完成滑动、滚动摩擦力的对比测量实验；熟练掌握控制变量的实验探究方法，能自主控制实验不变量、改变自变量，精准记录实验数据；能依托实验数据、教材图表分析实验现象，自主归纳实验结论，形成完整的探究闭环。
（三）科学态度
在实验探究中养成严谨规范、实事求是、尊重数据的科学态度，认真完成实验操作与数据记录，不随意篡改实验结果；乐于参与小组合作探究、师生交流研讨，敢于质疑、善于思考，主动发现实验中的问题并尝试修正，培养求真务实的探究精神。
（四）科学、技术、社会与环境
结合教材生活案例，认识摩擦力在生产生活中的双面作用，了解人们根据需求增大或减小摩擦力的技术方法；感知摩擦规律对交通工具、生活工具设计的指导价值，建立科学规律服务生活、优化技术的认知，体会科学与生活、工程技术的紧密关联。
四、教学重难点
（一）教学重点
建构摩擦力的科学概念，区分滑动摩擦与滚动摩擦；熟练完成教材对比实验，通过实验数据验证滚动摩擦力小于滑动摩擦力的核心规律。
（二）教学难点
精准掌握控制变量的实验原则，规范完成实验操作、数据测量与分析；能结合实验规律，科学解释生活中的摩擦现象，实现理论与实际的结合应用。
五、教学过程
情境导入，感知摩擦现象
教师带领学生精读教材本节课开篇情境内容，教材呈现两组对比场景：第一组是直接拖动方形木块在桌面滑动，操作费力；第二组是给木块加装滚轮后拖动，操作轻松。教材配套文字提问：为什么两种拖动方式的用力大小不一样？是什么力量阻碍了物体的运动？
教师结合教材图文开展师生互动问答，贴合学生生活经验导入新课。
师：同学们，结合教材图片和生活体验，大家说一说，直接拖动木块的时候，我们会感觉到什么？
生：会感觉很费力，有一股力量挡住木块往前动。
师：非常准确！那加装滚轮之后，拖动木块变得轻松了，这股阻碍的力量发生了什么变化？
生：阻碍的力量变小了，所以拖动起来更省力。
师：教材中明确告诉我们，这种一个物体在另一个物体表面运动时，接触面产生的阻碍物体运动的力，叫做摩擦力。今天我们就跟随教材的探究思路，通过对比实验，深入研究不同运动方式下摩擦力的大小差异。
设计意图：依托教材原生情境与问题，结合学生具象生活体验，自然引出摩擦力概念，通过现象对比引发认知冲突，激发学生探究欲望，同时明确本节课核心探究主题，贴合五年级学生具象认知规律。
新知精讲，辨析摩擦类型
教师聚焦教材核心概念板块，逐字逐句讲解教材定义，结合教材示意图辨析两种摩擦类型，突破概念认知难点。教材明确区分了滑动和滚动两种运动方式对应的摩擦类型：物体整体接触面贴合表面滑动，产生的是滑动摩擦；物体依靠轮子、球体滚动前进，产生的是滚动摩擦。
师：请大家对照教材文字，说一说滑动摩擦和滚动摩擦的区别是什么？
生：滑动摩擦是物体贴着表面滑过去，滚动摩擦是物体滚过去。
师：总结得很到位！老师结合教材案例补充：我们擦黑板、推箱子、木块滑行都是滑动摩擦；小车车轮前进、篮球滚动都是滚动摩擦。大家结合生活再举例说一说身边的摩擦现象。
生：鞋底在地面滑行是滑动摩擦，自行车轮子转动是滚动摩擦。
教师进一步深化教材知识点：摩擦力的大小会直接影响物体运动的难易程度，本节课我们的核心任务，就是通过规范实验，精准比较滑动摩擦力和滚动摩擦力的大小差异，验证运动方式对摩擦力的影响。同时强调教材实验核心原则：对比实验必须控制无关变量一致，保证实验结果真实有效。
设计意图：深度拆解教材概念知识点，通过问答互动、案例举例、对比辨析，帮助学生精准区分两种摩擦类型，夯实理论基础，同时提前渗透控制变量实验思想，为后续实操实验做好铺垫。
实验探究，对比摩擦力大小
教师严格按照教材实验方案，开展课堂核心探究实验，完整落实教材实验准备、实验步骤、变量控制、数据记录全流程，全程穿插师生互动、操作指导、问题点拨。教材明确实验器材：木块、小车底座、弹簧测力计、平整桌面；实验变量：自变量为物体运动方式（滑动、滚动），不变量为物体重量、接触面粗糙程度、运动速度。
师：结合教材实验要求，大家思考一下，为什么实验中要保持木块重量、桌面光滑程度不变？
生：如果这些条件变了，就不知道是不是运动方式影响了摩擦力大小，实验结果会不准确。
师：完全正确！这就是教材重点强调的控制变量法，也是科学对比实验的核心方法。接下来我们分步完成实验。
滑动摩擦力测量。按照教材步骤，将木块直接平放于桌面，用弹簧测力计水平匀速拉动木块，待示数稳定后读取数据，记录在教材配套实验表格中，重复测量三次，减小实验误差。教师巡视指导，提问学生：拉动木块时，为什么要保持匀速直线运动？
生：匀速运动时，拉力和摩擦力大小相等，测力计的示数就是摩擦力的大小。
滚动摩擦力测量。依据教材操作，将相同木块固定在带滚轮的小车底座上，放在同一桌面，用测力计匀速拉动小车，同样三次测量、记录数据。
数据对比分析。学生小组汇总数据，对照教材数据参考标准，对比两组摩擦力数值。教师引导学生结合表格数据思考教材核心问题：滑动摩擦力和滚动摩擦力哪个更大？两种摩擦力差距明显吗？
学生小组交流后汇报：相同条件下，滑动摩擦力数值大，滚动摩擦力数值小，滚动运动方式更省力。
教师结合教材总结实验结论：在物体重量、接触面粗糙程度相同的情况下，滚动摩擦力远远小于滑动摩擦力，轮子的发明正是利用这一科学规律，大幅减小运动阻力，让物体运动更轻松、高效。
设计意图：完全依托教材标准化实验流程开展探究教学，通过师生问答落实实验原理、操作规范、变量控制，让学生完整经历科学探究流程，培养实验操作、数据记录、归纳分析的探究能力，落实核心探究素养。
拓展研讨，链接生活应用
结合教材生活拓展板块，开展课堂研讨，引导学生运用本节课规律解释生活现象、分析技术应用。教材列举典型案例：行李箱滚轮、汽车车轮、滑梯滑行、鞋底纹路等。
师：结合今天的实验结论，说一说为什么行李箱、推车都要安装滚轮？
生：安装滚轮可以将滑动摩擦变成滚动摩擦，减小摩擦力，推拉更省力。
师：那为什么鞋底、轮胎表面要设计凹凸纹路，增大接触面粗糙程度呢？
生：增大摩擦力，防止打滑，保障运动和行走安全。
教师依托教材内容辩证总结：摩擦力对生活有利也有弊，人们会根据实际需求，通过改变运动方式、接触面粗糙程度等方法，增大有益摩擦、减小有害摩擦，这就是科学规律指导生活技术优化的具体体现。
设计意图：立足教材生活拓展内容，实现实验规律与生活实际的深度衔接，帮助学生学以致用，深化对摩擦力规律的理解，培养学生运用科学知识解决实际问题的能力。
六、课堂小结
本节课我们依托教材内容，完成了摩擦现象认知、摩擦力概念建构、摩擦类型辨析和对比实验探究的完整学习流程。我们明确了摩擦力是阻碍物体相对运动的力，区分了滑动摩擦和滚动摩擦两种基本类型，通过标准化对比实验验证了核心科学规律：相同条件下，滚动摩擦力远小于滑动摩擦力。同时掌握了控制变量的科学实验方法，学会了规范使用弹簧测力计测量摩擦力、记录分析实验数据。通过生活案例研讨，我们认识到摩擦力的双面作用，了解了人类改造、利用摩擦力的常用技术方法。本节课的探究规律，是交通工具、运动工具设计优化的重要科学依据，也为我们后续制作月球小车、优化小车运动性能提供了关键的理论支撑，充分体现了科学探究对工程技术实践的指导价值。